DWI及DCE-MRI對(duì)卵巢腫瘤的應(yīng)用研究進(jìn)展

施敏敏，戚婉

DWI及DCE-MRI對(duì)卵巢腫瘤的應(yīng)用研究進(jìn)展

施敏敏1，戚婉2*

卵巢腫瘤是危害女性健康的常見疾病之一，腫瘤組織的良、惡性的準(zhǔn)確定性對(duì)患者的治療方案的制定及預(yù)后尤其關(guān)鍵。MRI是良好觀察卵巢腫瘤并能協(xié)助定性診斷的有效檢查方法。其中，擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)和動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MRI (DCE-MRI)以其自身優(yōu)勢(shì)亦逐步應(yīng)用于腫瘤的研究當(dāng)中。作者就DW I及DCEMRI在卵巢腫瘤的應(yīng)用進(jìn)展展開綜述。

卵巢腫瘤；磁共振成像

1Fujian University of Traditonal Chinese Medicine, Fuzhou 350122, China

2People's Hospital Affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350122, China

接受日期：2016-05-09

施敏敏, 戚婉. DW I及DCE-MRI對(duì)卵巢腫瘤的應(yīng)用研究進(jìn)展. 磁共振成像, 2016, 7(7): 551-554.

卵巢腫瘤發(fā)病潛在，早期無(wú)顯著臨床表現(xiàn)，就診時(shí)一般達(dá)晚期，致其5年生存率達(dá)不到20%，是一種嚴(yán)重危害女性身心健康的常見婦科病[1-2]。隨著人們健康意識(shí)的不斷提升，腫瘤的檢出、治療及預(yù)后愈發(fā)受關(guān)注，而早發(fā)現(xiàn)、早診治及早定性更是關(guān)鍵所在。因此，探索有效的探測(cè)手段，對(duì)診療及改善預(yù)后尤其關(guān)鍵。MRI以其優(yōu)異的軟組織對(duì)比、多方位及多參數(shù)成像對(duì)卵巢正常、病變結(jié)構(gòu)的顯示具有突出優(yōu)勢(shì)[3]，近年來(lái)，MR功能成像，包括動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MRI (dynam ic contrast enhanced-MRI，DCE-MRI)、擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DW I)及MR波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)等已較為普遍投入到臨床研究，能分別從微血管、細(xì)胞及分子生物水平觀察疾病的微觀變化，反應(yīng)其病理生理學(xué)變化，以助診斷[4-6]。目前，將這些新技術(shù)應(yīng)用于卵巢腫瘤也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

1 DWI在卵巢腫瘤中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 原理與技術(shù)

DW I是主要通過檢測(cè)組織中水分子的擴(kuò)散來(lái)反映其正常、異常狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)變化，是能體現(xiàn)活體組織內(nèi)水分子細(xì)微運(yùn)動(dòng)及定量測(cè)量并實(shí)行成像的較理想的檢查手段和方式，因其改變多在出現(xiàn)形態(tài)學(xué)變化之前，更有益于腫瘤組織的早期發(fā)現(xiàn)與臨床診療。DW I上腫瘤組織呈高信號(hào)，表示腫瘤組織的水分子彌散受限。而水分子的擴(kuò)散往往與細(xì)胞的密度，血管通透性、血容量等息息相關(guān)。我們通常應(yīng)用DW I圖像上測(cè)得的生物組織擴(kuò)散系數(shù)，即表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coeficient，ADC)來(lái)進(jìn)行DW I的量化分析。ADC值的大小主要受組織內(nèi)各種形式水分子運(yùn)動(dòng)的影響。擴(kuò)散敏感因子(b值)、設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)、成像參數(shù)及技術(shù)差異是影響DW I的原因，其中，b值(擴(kuò)散敏感因子)是影響DW I信噪比的一個(gè)重要參數(shù)。b值越高，越能體現(xiàn)細(xì)胞外水分子的擴(kuò)散程度，b值的選擇對(duì)圖像的信噪比有較大的影響。隨著b值的增大，圖像易變形、扭曲，偽影也增多，導(dǎo)致信噪比下降。

傳統(tǒng)的擴(kuò)散成像技術(shù)(DW I、DTI)都是以水分子成高斯分布擴(kuò)散為基礎(chǔ)。但隨著b值的增高，水分子的擴(kuò)散因受生物組織復(fù)雜結(jié)構(gòu)的影響，其擴(kuò)散信號(hào)的衰減并不僅僅是單純的單指數(shù)形式。近年來(lái)，有研究認(rèn)為DW I信號(hào)受組織水分子擴(kuò)散和微循環(huán)毛細(xì)血管灌注的雙重影響。有人提出了體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)(IVIM)的概念，認(rèn)為真正的水分子擴(kuò)散呈非正態(tài)分布即擴(kuò)散峰度成像(DKI)，這些新技術(shù)能夠更真實(shí)、有效地反映水分子的擴(kuò)散狀態(tài)。

1.2 診斷價(jià)值

DW I起初多適用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷，而腹部檢查因受呼吸、腸道運(yùn)動(dòng)、空腔臟器內(nèi)氣體及脂肪組織的化學(xué)位移偽影等的干擾而應(yīng)用受限。但隨著平面回波成像(EPI)技術(shù)的成熟，DW I也逐步用于其他各個(gè)系統(tǒng)，如乳腺及腹、盆腔疾病的檢查。M oteki等[7]最早應(yīng)用DW I技術(shù)對(duì)卵巢腫瘤的囊性病灶進(jìn)行多b值分析，發(fā)現(xiàn)相比良性病灶，惡性病灶區(qū)ADC值較低，統(tǒng)計(jì)學(xué)有差異，然良性病變組織組間ADC值比較無(wú)顯著差異，并提出卵巢囊性腫瘤良、惡性的鑒別閾值分別是ADC=8.3×10―3mm2/s和ADC=11.7×10-3mm2/s，這在某種意義上說(shuō)明ADC值對(duì)于卵巢腫瘤的良、惡性鑒別具有一定的診斷應(yīng)用。卵巢腫塊中囊性成分的ADC值主要受囊液的黏稠度的影響，囊液中含蛋白質(zhì)及血液成分多時(shí)，黏稠度較大，導(dǎo)致水分子運(yùn)動(dòng)受限，ADC值較低。但對(duì)于卵巢腫瘤來(lái)說(shuō)，常常是其實(shí)性部分決定著腫瘤的性質(zhì)，因此，實(shí)性和囊實(shí)性卵巢腫瘤的定性便是影像醫(yī)師診斷的難點(diǎn)所在。

近年來(lái)，大多數(shù)研究多側(cè)重對(duì)卵巢實(shí)性及囊實(shí)性腫塊的研究。國(guó)內(nèi)羅琳等[8]研究卵巢囊實(shí)性腫瘤與正常卵巢，發(fā)現(xiàn)當(dāng)b=600 s/mm2，惡性腫瘤實(shí)性部分的平均ADC值及eADC值低于正常卵巢。有人提出，畸胎瘤與子宮內(nèi)膜樣腫瘤大多依靠常規(guī)MRI及壓脂序列便可基本明確診斷，不應(yīng)將二者納入檢出病灶的敏感度評(píng)價(jià)中。Rousse等[9]研究中即剔除這兩類病變，亦得出惡性腫瘤實(shí)性部分ADC值較良性低，但差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析這可能與樣本量過少等因素相關(guān)。此外，大部分研究主要是針對(duì)各類型的卵巢腫瘤，而梁長(zhǎng)松等[10]縮小研究范圍，僅對(duì)卵巢上皮性腫瘤中的囊腺癌及囊腺瘤行研究，b值取0 s/mm2、300 s/mm2、800 s/mm2，認(rèn)為當(dāng)b=800 s/mm2時(shí)，圖像有較好的信噪比，診斷囊腺癌的敏感性和特異性分別為100%及93.3%，為兩者間的定性診斷提供了一定的證據(jù)。而席艷麗等[11]對(duì)81例卵巢腫瘤行多b值彌散掃描，得出當(dāng)b值取0 s/mm2、1000 s/mm2時(shí)具有最佳診斷效能，并分析良、惡性腫瘤實(shí)性成分最佳鑒別閾值的ADC值和eADC值分別為1.195× 10-3mm2/s、29.55×10-2，其敏感性和特異性較高，分別為89.5%、87.5%和100%、87.5%。不難發(fā)現(xiàn)，各研究者應(yīng)用的設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)、掃描參數(shù)及技術(shù)操作都會(huì)影響ADC值的變化。對(duì)于最佳b值的確定及ADC值鑒別的最佳閾值的觀點(diǎn)尚并不一致，有待更深入的研究。

2 DCE-MRI對(duì)卵巢腫瘤的診斷價(jià)值

2.1 原理與技術(shù)

DCE-MRI檢查技術(shù)中，病變腫瘤組織的血管功能主要由對(duì)比劑代謝變化來(lái)反映，有助于顯示病變組織在時(shí)空上的差異性[12]。常規(guī)MRI平掃及增強(qiáng)掃描是一種有用及普遍的檢查手段，但其側(cè)重于觀察腫瘤組織的形態(tài)學(xué)和增強(qiáng)效果，而對(duì)于增強(qiáng)的時(shí)間過程卻沒有具體要求，無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)價(jià)病變組織的血流灌注和血管通透性變化。不同的是，DCE-MRI主要觀察不同時(shí)間點(diǎn)病變組織強(qiáng)化行為的變化，運(yùn)用血流藥代動(dòng)力學(xué)模型來(lái)全面評(píng)價(jià)組織的微觀生理病理變化，具有常規(guī)MRI平掃及增強(qiáng)掃描不可替代的優(yōu)勢(shì)及獨(dú)特性，是研究腫瘤組織微血管滲漏特征的定量MRI檢查技術(shù)。

腫瘤是一類依賴血管生成的病變，其生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移靠血管持續(xù)生成。在腫瘤的生成過程中，微血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial grow th factor，VEGF)的分泌使新生血管調(diào)控紊亂。新生血管形態(tài)和功能上較正常組織的血管差異較大，分布雜亂不規(guī)則，血管粗細(xì)不均，細(xì)胞不完整致其毛細(xì)血管通透性增高，當(dāng)血流量增大時(shí)，易引起血流模式的改變，這也是動(dòng)態(tài)MR成像的基礎(chǔ)。

2.2 應(yīng)用價(jià)值

定量DCE-MRI已廣泛應(yīng)用于顱腦、乳腺組織及前列腺等疾病的診斷及鑒別診斷中去[13]，目前將其應(yīng)用于研究卵巢腫瘤的報(bào)道仍偏少。臨床上主要通過T1W I DCE-MRI來(lái)探討卵巢腫瘤，通過各種后處理軟件行定性及定量分析。Kido等[12]通過測(cè)量一部分定量及半定量參數(shù)，無(wú)創(chuàng)、有效的評(píng)價(jià)腫瘤組織的血流及微觀環(huán)境的變化方式，說(shuō)明了DCE-MRI在評(píng)估卵巢腫瘤的突出作用。其中，半定量分析目前主要通過病變的時(shí)間-強(qiáng)度曲線(time intesity curve，TIC)反映組織的動(dòng)態(tài)強(qiáng)化形式。現(xiàn)國(guó)內(nèi)外大多采用Thomasson-Naggara 等[14]提出的TIC曲線分型方法，以子宮肌層強(qiáng)化曲線為參照，將曲線大致分為3種主要類型：I型為緩慢上升型，II型為平臺(tái)型，III型為流出型，分別提示良性、交界性及惡性病變。然而單軍等[15]對(duì)卵巢腫瘤的TIC曲線變化研究卻與其不一致。另外，定量分析目前主要通過特定后處理軟件，采用雙室藥代模型進(jìn)行組織血流灌注的分析，所得參數(shù)主要有：(1)容量轉(zhuǎn)移常數(shù)(volume transfer constant，K trans)：表示對(duì)比劑由血管內(nèi)擴(kuò)散至血管外的速率，單位為m in-1，是反應(yīng)血管通透性的重要參數(shù)；(2)血管外細(xì)胞外間隙容積比(the extravascular extracellular space EES volume perunit volume of tissue，Ve)：每單位體積組織血管外細(xì)胞外間隙的大??；(3)速率常數(shù)(reverse volume transfer constant，Kep)：組織內(nèi)對(duì)比劑重回血管內(nèi)的速度常數(shù)，單位為m in-1；三者滿足如下關(guān)系：Kep=Ktrans/Ve。這些灌注參數(shù)主要受血流灌注與血管通透性的調(diào)控。其中，K trans值能反應(yīng)腫瘤組織內(nèi)毛細(xì)血管通透性的改變，其受流入組織內(nèi)的血流量、血容量及細(xì)胞的形態(tài)和血管通透性的影響。而通過測(cè)量對(duì)比劑分子從血管內(nèi)滲透到血管外的速率，反應(yīng)了血管的血流灌注和通透性。Ktrans值越高，說(shuō)明其越高的血流高灌注和高滲透性，反之則低。

郭永梅等[16]研究結(jié)果顯示卵巢惡性腫瘤的K trans值明顯高于卵巢良性病變(P＜0.05)，這與部分文獻(xiàn)的研究成果相仿[17-18]，但Kep及Ve值在卵巢良、惡性組間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這三個(gè)值的臨床意義出入較大，有待進(jìn)一步研究和探討。另外，定量的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)能將不同患者和不同研究中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并可為腫瘤治療前后強(qiáng)化曲線的變化進(jìn)行更深層次的研究。

3 展望與不足

常規(guī)的MRI檢查主要依據(jù)其形態(tài)學(xué)的特點(diǎn)來(lái)判定卵巢腫瘤的良、惡性，存在一定的局限性，如對(duì)部分實(shí)性的良性腫瘤、交界性腫瘤及少部分惡性腫瘤仍存在過度診斷、誤診及認(rèn)識(shí)不足。雖然術(shù)中冰凍可快速對(duì)腫瘤進(jìn)行定性診斷，進(jìn)而確定手術(shù)范圍和術(shù)式，但由于術(shù)中冰凍取材有限且閱片時(shí)間短，同樣會(huì)有過度診斷和診斷不足的弊端。這些MRI檢查的新技術(shù)大多已證實(shí)對(duì)良、惡性腫瘤有鑒別意義，彌補(bǔ)了常規(guī)MRI檢查和術(shù)中冰凍對(duì)診斷的不足，為臨床診療提夠了更有利的依據(jù)。

DW I和DCE-MRI掃描作為目前逐步應(yīng)用于卵巢腫瘤的定性及鑒別診斷的MRI檢查技術(shù)，其價(jià)值有待進(jìn)一步的發(fā)掘。其中，DW I尚無(wú)統(tǒng)一的最佳b值及成像參數(shù)，且由于其圖像空間分辨率較低，存在一定的局限性。盡管如此，DW I聯(lián)合ADC值的應(yīng)用對(duì)卵巢腫瘤的診斷尤其是良、惡性的判斷仍具有十分重要的價(jià)值所在。另外，對(duì)于主要觀察組織血供情況的DCE-MRI來(lái)說(shuō)，雖存在敏感性和可重復(fù)性較差、圖像易受偽影干擾、數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜及最佳參數(shù)尚待確定等不足及局限性，但其對(duì)卵巢腫瘤的診斷及評(píng)估的應(yīng)用前景卻是不可小覷的。

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The application research progress of DW I and DCE-MRI in ovarian tumors

SHI M in-min1, QI Wan2*

26 Apr 2016, Accepted 9 May 2016

Ovarian cancer is one of the common diseases that harm to women's health. Definined exactly the benign or malignant of tumors is particularly critical of the formulate of patients treatment and prognosis. Magnetic resonance imaging (MRI) is an effective inspection method to observation of ovarian tumors and can assist the qualitative diagnosis. Among them, the diffusion weighted imaging (DW I) and dynamic contrast enhanced MRI (DCE-MRI) w ith its own advantage is gradually applied to tumor study. Reserach progresses of DW I and DCE-MRI in ovarian tumors progress were reviewed in this article.

Ovarian neoplasms; Magnetic resonance imaging

1. 福建中醫(yī)藥大學(xué)，福州 350122

2. 福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院放射科，福州 350122

戚婉，E-mail：1479444654@qq.com

2016-04-26

R445.2；R737.31

A

10.12015/issn.1674-8034.2016.07.014

*Correspondence to: Qi W, E-mail: 1479444654@qq.com